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仿跳虫表皮柔性微结构阵列复型转移制备
1
作者
张坤
许晓慧
+4 位作者
李昕然
郭泽琦
吕湘连
何洋
苑伟政
《航空制造技术》
CSCD
北大核心
2022年第23期72-80,共9页
跳虫表皮独特的疏水耐压凹角微结构,为开展飞机表面防/除冰研究提供了新的思路。以跳虫表皮为仿生对象,制备了柔性疏水微结构。提出了“复型转移”的制备方法,针对复型和转移过程中出现的结构变形、结构破裂问题,分别通过“软刀硬模”...
跳虫表皮独特的疏水耐压凹角微结构,为开展飞机表面防/除冰研究提供了新的思路。以跳虫表皮为仿生对象,制备了柔性疏水微结构。提出了“复型转移”的制备方法,针对复型和转移过程中出现的结构变形、结构破裂问题,分别通过“软刀硬模”和“界面黏附控制”工艺进行改进。基于“软硬结合”的思想采取“软刀硬模”的刮平方式以避免残余聚二甲基硅氧烷(PDMS)层导致的结构变形,以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜替代PDMS转移层并进行表面改性,以避免结构层和转移层同质材料之间产生过度黏附。PET薄膜经氧等离子体改性处理,表面接触角由70°减小为15°;表面轮廓算术平均偏差Ra由112.15 nm增加到199.74 nm,提升了78.1%;氧/碳(O/C)含量比由0.35增加到0.45。微结构表面接触角为125.2°,弹跳行为中液滴回缩明显。“复型转移”的方法成功实现了柔性微结构的制备,“软刀硬模”的方式明显减小了微结构变形,结构成功复型且变形得到有效控制。PET薄膜在表面改性后表面活性增加,结构成功转移且破裂减少。经测试,制备的仿跳虫柔性微结构具有良好的疏水性能。
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关键词
跳虫
仿生
柔性微结构
聚二甲基硅氧烷(PDMS)
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)
黏附控制
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职称材料
柔性仿生磁性微结构的制备与驱动
2
作者
宗钊
谭秋林
《微纳电子技术》
北大核心
2020年第5期386-390,共5页
根据自然界中一些在黏性介质中游动的生物的运动原理,制备了一种由磁性头部和无磁性尾部构成的柔性仿生微结构,可通过均匀振荡磁场驱动。结合振荡磁场的产生原理建立运动学模型,以分析磁性微结构在振荡磁场驱动下的振荡特性。在驱动过...
根据自然界中一些在黏性介质中游动的生物的运动原理,制备了一种由磁性头部和无磁性尾部构成的柔性仿生微结构,可通过均匀振荡磁场驱动。结合振荡磁场的产生原理建立运动学模型,以分析磁性微结构在振荡磁场驱动下的振荡特性。在驱动过程中分别设置磁场的振荡角为60°、90°和120°,微结构的游动速度随着磁场振荡角的增大而增加。通过研究微结构在驱动过程中的频率响应,确定了微结构在振荡角为60°、失步频率为15 Hz时,获得的最大游动速度为105μm/s,而当振荡角为90°和120°、失步频率为25 Hz时,获得的最大游动速度分别为117和179μm/s。低于失步频率时,游动速度随着频率的增加而增大,但是高于失步频率后,游动速度随之降低。结合微结构的振荡模型,分析了失步的原因,并论证了微结构的振荡角和振荡频率在频率响应中的作用机制。
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关键词
柔性微结构
磁场驱动
频率响应
失步频率
仿生设计
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职称材料
聚酰亚胺微刻蚀加工工艺研究
被引量：
3
3
作者
董拴成
苑伟政
+2 位作者
马炳和
邓进军
郝日鹏
《微纳电子技术》
CAS
北大核心
2012年第5期323-327,共5页
研究了RIE刻蚀聚酰亚胺的刻蚀速率、刻蚀表面粗糙度与不同加工工艺参数(包括射频功率、腔室压力、刻蚀气体成分等)之间的相互关系。刻蚀速率与射频功率、腔室压力都呈线性关系,与气体成分的关系是低SF6含量时呈线性,高SF6含量时出现饱...
研究了RIE刻蚀聚酰亚胺的刻蚀速率、刻蚀表面粗糙度与不同加工工艺参数(包括射频功率、腔室压力、刻蚀气体成分等)之间的相互关系。刻蚀速率与射频功率、腔室压力都呈线性关系,与气体成分的关系是低SF6含量时呈线性,高SF6含量时出现饱和。刻蚀面的粗糙度几乎不受腔室压力的影响,而射频功率高于300 W和低SF6含量时粗糙度会急剧上升。采用腔室压力40 Pa、功率275 W、O2流量80 cm3/min、SF6流量20 cm3/min,通过RIE刻蚀获得了深度为39.5μm的微腔结构,为形成柔性基底空腔以及上悬结构等提供了技术基础。此外,对柔性基底固定技术进行了研究,提出了一种有效固定聚酰亚胺膜的新工艺方法。
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关键词
酰亚胺
等离子体刻蚀
柔性微结构
聚酰亚胺膜固定
微腔成型
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职称材料
题名
仿跳虫表皮柔性微结构阵列复型转移制备
1
作者
张坤
许晓慧
李昕然
郭泽琦
吕湘连
何洋
苑伟政
机构
西北工业大学空天微纳系统教育部重点实验室
西北工业大学陕西省微/纳米系统重点实验室
西安电子科技大学
出处
《航空制造技术》
CSCD
北大核心
2022年第23期72-80,共9页
基金
GF科技重点实验室基金(6142201200403)
国家自然科学基金面上项目(51875478)。
文摘
跳虫表皮独特的疏水耐压凹角微结构,为开展飞机表面防/除冰研究提供了新的思路。以跳虫表皮为仿生对象,制备了柔性疏水微结构。提出了“复型转移”的制备方法,针对复型和转移过程中出现的结构变形、结构破裂问题,分别通过“软刀硬模”和“界面黏附控制”工艺进行改进。基于“软硬结合”的思想采取“软刀硬模”的刮平方式以避免残余聚二甲基硅氧烷(PDMS)层导致的结构变形,以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜替代PDMS转移层并进行表面改性,以避免结构层和转移层同质材料之间产生过度黏附。PET薄膜经氧等离子体改性处理,表面接触角由70°减小为15°;表面轮廓算术平均偏差Ra由112.15 nm增加到199.74 nm,提升了78.1%;氧/碳(O/C)含量比由0.35增加到0.45。微结构表面接触角为125.2°,弹跳行为中液滴回缩明显。“复型转移”的方法成功实现了柔性微结构的制备,“软刀硬模”的方式明显减小了微结构变形,结构成功复型且变形得到有效控制。PET薄膜在表面改性后表面活性增加,结构成功转移且破裂减少。经测试,制备的仿跳虫柔性微结构具有良好的疏水性能。
关键词
跳虫
仿生
柔性微结构
聚二甲基硅氧烷(PDMS)
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)
黏附控制
Keywords
Springtail
Bionics
Flexible microstructure
Polydimethylsiloxane(PDMS)
Polyethylene terephthalate(PET)
Adhesion control
分类号
V244.15 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
柔性仿生磁性微结构的制备与驱动
2
作者
宗钊
谭秋林
机构
中北大学电子测试技术重点实验室
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室
出处
《微纳电子技术》
北大核心
2020年第5期386-390,共5页
基金
山西省青年拔尖人才资助项目。
文摘
根据自然界中一些在黏性介质中游动的生物的运动原理,制备了一种由磁性头部和无磁性尾部构成的柔性仿生微结构,可通过均匀振荡磁场驱动。结合振荡磁场的产生原理建立运动学模型,以分析磁性微结构在振荡磁场驱动下的振荡特性。在驱动过程中分别设置磁场的振荡角为60°、90°和120°,微结构的游动速度随着磁场振荡角的增大而增加。通过研究微结构在驱动过程中的频率响应,确定了微结构在振荡角为60°、失步频率为15 Hz时,获得的最大游动速度为105μm/s,而当振荡角为90°和120°、失步频率为25 Hz时,获得的最大游动速度分别为117和179μm/s。低于失步频率时,游动速度随着频率的增加而增大,但是高于失步频率后,游动速度随之降低。结合微结构的振荡模型,分析了失步的原因,并论证了微结构的振荡角和振荡频率在频率响应中的作用机制。
关键词
柔性微结构
磁场驱动
频率响应
失步频率
仿生设计
Keywords
flexible microstructure
magnetic field actuation
frequency response
step-out frequency
biomimetic design
分类号
O482.54 [一般工业技术—材料科学与工程]
TM27 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
聚酰亚胺微刻蚀加工工艺研究
被引量：
3
3
作者
董拴成
苑伟政
马炳和
邓进军
郝日鹏
机构
西北工业大学陕西省微/纳米系统重点实验室
出处
《微纳电子技术》
CAS
北大核心
2012年第5期323-327,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51105317)
文摘
研究了RIE刻蚀聚酰亚胺的刻蚀速率、刻蚀表面粗糙度与不同加工工艺参数(包括射频功率、腔室压力、刻蚀气体成分等)之间的相互关系。刻蚀速率与射频功率、腔室压力都呈线性关系,与气体成分的关系是低SF6含量时呈线性,高SF6含量时出现饱和。刻蚀面的粗糙度几乎不受腔室压力的影响,而射频功率高于300 W和低SF6含量时粗糙度会急剧上升。采用腔室压力40 Pa、功率275 W、O2流量80 cm3/min、SF6流量20 cm3/min,通过RIE刻蚀获得了深度为39.5μm的微腔结构,为形成柔性基底空腔以及上悬结构等提供了技术基础。此外,对柔性基底固定技术进行了研究,提出了一种有效固定聚酰亚胺膜的新工艺方法。
关键词
酰亚胺
等离子体刻蚀
柔性微结构
聚酰亚胺膜固定
微腔成型
Keywords
polyimide
reactive ion etching（RIE）
flexible micro-structure
fix polyimide foil
form microcavity
分类号
TN305.7 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
仿跳虫表皮柔性微结构阵列复型转移制备
张坤
许晓慧
李昕然
郭泽琦
吕湘连
何洋
苑伟政
《航空制造技术》
CSCD
北大核心
2022
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
柔性仿生磁性微结构的制备与驱动
宗钊
谭秋林
《微纳电子技术》
北大核心
2020
0
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下载PDF
职称材料
3
聚酰亚胺微刻蚀加工工艺研究
董拴成
苑伟政
马炳和
邓进军
郝日鹏
《微纳电子技术》
CAS
北大核心
2012
3
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职称材料
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